Mejorar la eficiencia energética de los edificios antes de instalar sistemas MEP

Muchas medidas de eficiencia energética se centran en equipos mecánicos y eléctricos. Sin embargo, la eficiencia de un edificio a menudo se puede mejorar incluso antes de especificar las instalaciones MEP. La envolvente del edificio y su diseño interno influyen en el rendimiento energético, y las decisiones arquitectónicas pueden afectar tanto los requisitos de iluminación como las cargas de HVAC.

Juntos, el HVAC y la iluminación pueden representar más del 75 % de los gastos de energía. Por esta razón, cualquier decisión de diseño que reduzca la necesidad de estos sistemas de construcción es beneficiosa para el rendimiento energético. Si bien es útil utilizar soluciones eficientes como la iluminación LED y los sistemas de flujo de refrigerante variable, es posible obtener una eficiencia aún mayor al optimizar el edificio en sí.


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Aprovechando la luz del sol en los diseños de edificios

La luz del sol puede ser de doble filo en el diseño arquitectónico: si bien proporciona iluminación natural y gratuita, también puede causar deslumbramiento y calentamiento no deseado. El uso adecuado de ventanas y tragaluces es muy importante, ya que idealmente deben permitir la entrada de la luz solar y evitar el deslumbramiento y el calentamiento.

Para los edificios en el hemisferio norte, las ventanas orientadas al norte reciben luz solar indirecta, con efectos mínimos de deslumbramiento y calentamiento. Por otro lado, las ventanas orientadas al este reciben mucho sol directo durante la mañana, mientras que las ventanas orientadas al oeste se ven afectadas durante la tarde. Finalmente, las ventanas orientadas al sur tienen la mayor exposición a la luz solar directa durante todo el año. Las cortinas de las ventanas y la vegetación se pueden usar para minimizar el deslumbramiento y el calentamiento de las fachadas de los edificios que están expuestas a la luz solar directa.

Mejorar la eficiencia energética de los edificios antes de instalar sistemas MEP

El tipo de ventana también influye en el rendimiento y el mejor efecto se logra cuando las ventanas tienen vidrio de triple panel con baja emisividad. Una ventana de triple panel de baja emisividad puede bloquear alrededor del 75 % de la transferencia de calor en comparación con el vidrio convencional de un solo panel.

El deslumbramiento es perjudicial porque puede causar incomodidad y distracción, y también puede dañar la visión humana con una exposición prolongada. Por otro lado, la principal consecuencia negativa del calentamiento solar excesivo es una mayor carga de aire acondicionado, y la refrigeración ya es el mayor gasto energético durante el verano para muchos edificios.

Uso de ventilación natural

Si bien la ventilación natural es factible en edificios pequeños, cumplir con los requisitos de una construcción de gran altura con ventilación natural por sí sola es muy difícil. Por esta razón, la ventilación natural en edificios altos normalmente se diseña para complementar la ventilación mecánica y no para reemplazarla.

  • La viabilidad de la ventilación natural está influenciada por las condiciones locales del viento y los microclimas. Las velocidades del viento y la dirección predominante del viento se tienen en cuenta al especificar la orientación del edificio y las tomas de aire.

  • Con respecto al interior del edificio, una estrategia de diseño común es usar un atrio para crear una corriente de aire natural hacia arriba. Sin embargo, este enfoque puede crear una diferencia de presión significativa entre el aire interior y el exterior, lo que dificulta la apertura de las puertas.

  • Los diseños de ventilación natural para construcciones de gran altura normalmente dividen el edificio en zonas para evitar diferencias de presión excesivas o efectos de chimenea.

Con temperaturas exteriores adecuadas, la ventilación natural puede reducir drásticamente la necesidad de calefacción y aire acondicionado. Sin embargo, esto depende en gran medida del clima local, y el enfoque puede ser inviable en regiones donde se utiliza HVAC durante todo el año.

Optimización del diseño del edificio para reducir las cargas de HVAC

La independencia completa de HVAC rara vez es posible, pero hay muchas maneras de minimizar las cargas de calefacción y refrigeración. Idealmente, un edificio debería minimizar la ganancia de calor en verano y la pérdida de calor en invierno, con una envolvente que pueda conservar la temperatura interior el mayor tiempo posible. Las ventanas deben permitir la iluminación natural y mantener a raya el calor solar, y las lámparas LED pueden reducir la huella de calor de las instalaciones de iluminación.

El aislamiento y la hermeticidad adecuados son importantes para la envolvente de un edificio de alto rendimiento, pero hay una decisión de diseño clave en juego. La ventilación natural y la estanqueidad se oponen, y potenciar un aspecto limita el otro. En gran parte, el clima local determina si tiene sentido aumentar la ventilación natural a expensas de la estanqueidad.

Conclusión

Las medidas de eficiencia energética a menudo se asocian con actualizaciones MEP, pero la eficiencia también se puede mejorar a través del diseño arquitectónico del edificio. Idealmente, el edificio debe permitir la iluminación natural y minimizar los efectos de deslumbramiento y el calentamiento no deseado. Dependiendo del clima local, los arquitectos pueden decidir si tiene sentido mejorar la ventilación natural o si el edificio debe ser lo más hermético posible. Las ventanas de alto rendimiento y el aislamiento adecuado también son elementos vitales de una envolvente de edificio eficiente.